Przełom w produkcji energii elektrycznej przy użyciu urządzeń ubieralnych
Naukowcy stworzyli rozciągliwe urządzenie ubieralne, które wykorzystuje ruchy człowieka do produkcji prądu elektrycznego.
Nowy gadżet działa na nieco innej zasadzie niż urządzenia piezoelektryczne generujące prąd elektryczny po ściśnięciu lub zgięciu. Opiera się ono na tzw. efekcie magnetoelastycznym, który polega na wykorzystaniu ciśnienia mechanicznego do odpychania i przyciągania magnesów w materiale, co generuje prąd elektryczny dostosowany do zmian natężenia pola magnetycznego.
Niestety, istniejące do tej pory generatory magnetoelastyczne były zbudowane ze sztywnych stopów metali, które nie nadawały się do wykorzystania w elektronice ubieralnej. Zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles pod kierownictwem Juna Chena stworzył taki generator, który może być noszony na ruchomych częściach ciała. Jest on zbudowany z matrycy polimeru silikonowego katalizowanej platyną. W jej wnętrzu są zawieszone miniaturowe magnesy neodymowo-żelazowo-borowe.
Po przymocowaniu innowacyjnego generatora do łokcia ochotnika, wytworzył on prąd elektryczny o natężeniu 4,27 mA/cm2. Co ciekawe, nie trzeba było wykonywać łokciem żadnych konkretnych ruchów. Sprzęt ma kilka zalet w porównaniu z istniejącymi już urządzeniami.
- Obecne technologie konwersji energii biomechanicznej na elektryczną, w tym nanogeneratory tryboelektryczne i piezoelektryczne, stawiają czoła nieuniknionym wyzwaniom, takim jak bardzo niska gęstość prądu i wysoka impedancja wewnętrzna. Co ważniejsze, ich elektryczna wydajność wyjściowa jest podatna na wilgotność otoczenia spowodowaną poceniem się i płynnym środowiskiem ludzkiego ciała, co poważnie ogranicza ich praktyczne zastosowania na ciele - wyjaśnił Jun Chen.
Niestety, na ten moment nie ma możliwości używania generatora w wodzie czy wilgotnym środowisku, bo dodanie odpowiedniej warstwy do urządzenia zmniejsza wydajność konwersji energii biomechanicznej na elektryczną.
